确定频率振荡器振荡器管的填充程度的方法和频率振荡器技术

本发明专利技术的发明专利技术名称为“确定频率振荡器振荡器管的填充程度的方法和频率振荡器”。本发明专利技术涉及一种用于确定具有将被调查的流体的频率振荡器的振荡器管的填充程度的方法，特别相关于用此频率振荡器的流体的密度测量。本发明专利技术提供，‑通过对于将被调查的流体的或者对于拥有各种粘度的流体的调整或者校准标准，频率振荡器的阻尼和/或振荡振幅与振荡器管的填充程度之间的关系被确定，以及‑在确定填充程度的过程中，对于频率振荡器的阻尼和/或振荡振幅的有关参数被测量，以及此测量的值被认为有关于并且函数地相关于填充程度，以及能够被用于评估或者确定填充程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于确定具有将被研究的流体的频率振荡器(frequencyoscillator)的振荡器管的填充程度的方法，特别与该振荡器管中的流体的密度测量有关。此外，本专利技术涉及根据专利权利要求6前序的振荡器U-管。
技术介绍
通过频率振荡器的流体介质密度的测量是基于以下事实：填充有将被调查的样品的中空体的振荡(特别地，其中质量或者体积是常数)是填充的介质的密度的函数。振荡器U-管由中空U-形玻璃或者金属管形成，其通过电子振荡激发，特别地是以共振振荡。U-形管的两个腿形成振荡器U-管的弹性元件(springelement)。U-形管的固有频率被实际参与振荡的并且在管中的样品的那个部分所影响。参与振荡的体积由在管的两个夹住点(clampingpoint)处的静止振荡节点(quiescentoscillationnode)所限制。如果振荡器U-管被完全地填充样品至少直到夹住点，则相同的准确定义的体积参与振荡，以及样品的质量可以因此被假设与它的密度成比例。振动器(vibrator)的超过夹住点的过量填充对于所述测量不相关。由于这个原因，介质的密度能够在通过振荡器或者振荡器管的流动中用振荡器测量。可是，当振荡器管没有被完全填充时，问题出现。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于确定具有将被研究的流体的振荡器管的振荡器的填充程度的方法，特别与用此振荡器管的流体的密度测量有关，所述方法特征在于：通过对于将被调查的所述流体的或者对于拥有各种粘度的流体的调整或者校准标准，频率振荡器(60)的阻尼和/或振荡振幅与所述振荡器管(9)的所述填充程度之间的关系被确定，以及在确定所述填充程度的过程中，对于所述频率振荡器的阻尼和/或振荡振幅的有关参数被测量，以及此测量的值被认为有关于并且函数地相关于所述填充程度，以及能够被用于评估或者确定所述填充程度。本专利技术还提供一种具有与流体的密度测量相关的用于确定带有将被调查的流体的频率振荡器的振荡器管(9)的填充程度的单元的所述频率振荡器，所述单元特别使用根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，所述频率振荡器特征在于：与所述频率振荡器协调的所述单元包括存储器单元(80)，以用于所述频率振荡器的阻尼和/或振荡振幅与所述振荡器管(9)的所述填充程度之间的关系，所述关系通过特别是对于拥有各种粘度的流体的调整或者校准标准来确定，以及所述频率振荡器具有评估单元以评估对于所述频率振荡器的所述阻尼有关的以及在所述填充程度的确定期间收集的参数。附图说明图1和图2示出采用具有质量平衡的双弯(doublebend)振荡器的形式的根据本专利技术的频率振荡器的基本原理。图3示意性地示出“Y-振荡器”的情形。图4示出水的测量中对于同一个振荡器一次具有以及一次没有气体气泡的不同振幅。图5针对同质填充的振荡器和异质填充的振荡器示出Bode图中振幅频谱的加宽。图6示出如果拾取和激发的相角不匹配，则作为结果的频率f2轻微不同于共振频率。图7示出根据本专利技术的振荡U布置的示意图。具体实施方式图1和2示出采用具有质量平衡的双弯振荡器的形式的根据本发明的频率振荡器的基本原理，但是任何另外的插入的阻尼(damping)元件(如果必需)在此处没有示出。此双弯振荡器60具有4个U-形振荡器管9，它们的末端或者腿10、11被连接至一个末端连接2、3。为了执行密度测量，管9具有经由末端连接或者载体(carrier)2、3而流动通过的流体。在弯曲段5、5′中，具有基体(base)4的管9的纵向中心区域朝末端连接2、3的方向弯曲或者折回以便形成另外的腿12、13，如能够在图2中被看到的。在弯曲段5的至少一个中具有振荡激发器7，而在相应的相对弯曲区域5′中具有测量单元7′，对于至少一个振荡参数(优选地，振荡振幅)，其对于振荡的激发而被使用或者被考虑。因此，实际上，一个或者两个振荡激发器7和一个或者两个测量单元7′被提供。在振荡激发器7接收来自测量单元7′的信号时，管9和弯曲段5、5′被振荡，其中弯曲段5、5′朝向以及然后离开彼此地摆动，如由箭头6示出。振荡参数由采用振荡探测器的形式的测量单元7哚拾取(pickup)。振荡激发和振荡拾取是通过测量或者传感器电子器件40或者通过被连接的如示出的控制单元(特别地，连接着振荡激发器7和振荡测量单元7′)而有利地电磁地控制和监视的参数。取决于测量单元7′的测量的值，振荡激发器7被控制以在指定的时间推动或者激发振荡管。振荡器管的夹住点总是将被当作振荡的系统的所谓结点(nodalpoints)，但是，可是，在这些支持和夹住点之上填充振荡器管在振荡中没有扮演角色，并且不影响测量。于图3中示意性示出的“Y-振荡器”的情形，U-形弯曲管1对由管1的两个腿2、3延伸的平面而以直角(rightangle)来振荡。原则上，振荡模式被激发以将弯曲管9的腿2、3在此平面相对彼此地振荡。以这种方式，某些共振频率对于振荡器是可得到的，其中振荡器和管9几乎无阻尼地振荡。除设备常数(诸如，例如振荡器的材料和尺寸)之外，将被研究的流体的密度确定特定频率(U-管以其共振)。因此，如果总是使用相同的管(特别地，玻璃管或者金属管)，则振荡器的特性随流体的密度而变化。共振频率根据振荡的激发和拾取以及从周期而被评估(其中，填充的流体的密度是确定的)。振荡器通过已知密度的流体来被调整或者校准，使得测量的值能够被直接评估。此系统的对于周期P的基本频率(fundamentalfrequency)是： P = 2 π ( m + ρ V ) R - - - ( 1 ) ]]>通过变换得到密度： ρ = P 2 R 4 π 2 V - m V = AP 2 - 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定具有将被研究的流体的振荡器管的振荡器的填充程度的方法，特别与用此振荡器管的流体的密度测量有关，所述方法特征在于‑通过对于将被调查的所述流体的或者对于拥有各种粘度的流体的调整或者校准标准，频率振荡器(60)的阻尼和/或振荡振幅与所述振荡器管(9)的所述填充程度之间的关系被确定，以及‑在确定所述填充程度的过程中，对于所述频率振荡器的阻尼和/或振荡振幅的有关参数被测量，以及此测量的值被认为有关于并且函数地相关于所述填充程度，以及能够被用于评估或者确定所述填充程度。

【技术特征摘要】
2014.11.03 AT A50792/20141.一种用于确定具有将被研究的流体的振荡器管的振荡器的填
充程度的方法，特别与用此振荡器管的流体的密度测量有关，所述方
法特征在于
-通过对于将被调查的所述流体的或者对于拥有各种粘度的流体
的调整或者校准标准，频率振荡器(60)的阻尼和/或振荡振幅与所述
振荡器管(9)的所述填充程度之间的关系被确定，以及
-在确定所述填充程度的过程中，对于所述频率振荡器的阻尼和/
或振荡振幅的有关参数被测量，以及此测量的值被认为有关于并且函
数地相关于所述填充程度，以及能够被用于评估或者确定所述填充程
度。
2.根据权利要求1所述的方法，特征在于，为了确定对于所述阻
尼有关的所述参数，所述频率振荡器通过两个不同的相角被激发至其
相应的共振频率，以及用于推断所述填充程度的与相应相角对应的共
振频率由此被确定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，特征在于
-在所述两个相角确定的共振频率被彼此比较或者它们的差被形
成，以及
-取决于所述比较或者所述大小，所述填充程度的差被确定以及从
而被识别为正确的或者不正确的。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，特征在于，用填
充有将被调查的所述流体的频率振荡器来确定共振频率，其中所述频
率振荡器在谐波振荡器中被操作。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，特征在于，对于
所述填充程度的测量上保持振幅所要求的能量的量被用作对于所述
振荡振幅的有关参数。
6.一种具有与流体的密度测量相关的用于确定带有将被调查的

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【专利技术属性】
技术研发人员：R·布雷德勒，
申请(专利权)人：安东帕有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT